[发明专利]基于相位展开和线性回归的色载波频差估计方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及使用相位展开和线性回归对色载波同步信号的频率进行提取的技术。尤其涉及数字视频解码系统中对色载波频差估计方法。

二、背景技术

视频解码的目的就是将全电视信号分解成R、G、B、行同步和场同步五种分量信号，以供电视机或监视器显示。为了获得彩色信号分量，需通过色同步信号来恢复出本地色载波。在恢复色载波时，通常的方法是使用模拟色载波锁相环路或者使用数字信号处理的方法。其中模拟锁相环路法由于部件复杂，体积较大等多个因素，已逐步被数字法取代。数字恢复系统具有结构简单、精度高等优点，实现思路主要有两种方案：基于自动控制论的闭环锁相环法和基于信号估计论的开环测相法。数字色载波锁相环的实现较为复杂，并且对采样频率有要求，需要采样频率接近色载波频率的整数倍，否则数字鉴相会出错，故对于非整数倍采样的信号，需要先重采样至整数倍采样的信号才能使用数字色载波锁相环，另外，当存在较大频差时，锁相环需要若干帧的时间才能跟踪上色载波的变化；开环法使用相关算法对每行的色同步进行精确鉴相，以恢复出同相的本地色载波，由于常规的电视信号的色载波频率比较稳定，与标称值很接近，故恢复时可以不对频率进行跟踪而直接采用标称值，但对于非标准信号，色载波频率会有较大偏移，开环法解调就会产生一定色调失真。

三、发明内容

本发明目的是：提供了一种在数字视频解码系统中，使用相位展开和线性回归来提取色载波同步信号的频率的方案。达到了在对视频信号进行开环彩色解码的情况下，使用相位展开算法和线性回归来估计色载波的频率变化，从而能够跟踪色载波频率的偏移，避免了常规开环式彩色解码方案，非标准电视信号带来的微小色调误差，以达到高清解调和适用面广的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：基于相位展开和线性回归的色载波频差估计方法：(1)、提取一场开始的黑电平信号中的色同步分量的起始相位，一共提取5行，并且采用场起初处的黑电平信号，以不影响正常图像信号的显示。利用相位估计得到的相位的范围为[0，2π]，作频率估计用的相位选取5个；(2)、使用相位展开算法将提取的相位进行展开；相位展开是：以第1行的相位为基准，将其它4行的相位调整到一个统一的线性范围内；设相位为θ^i(1≤i≤8),]]>则可将第i行的相位看作是数控振荡器NCO以第1行的相位为振荡起始相位，上一帧的估计频率为累加步长，振荡到第i行的相位，即

θ^i≈(θ^1+2π*3200*(i-1)*fc(n)^/fs)mod(2π)]]>

其中为上一帧的色载波估计频率，3200是PAL制一行的采样点数(50MHz采样频率)，mod是取余函数，它的反函数是一个多值函数，相位展开就是要解相位模糊，确定反函数的值，展开相位的计算公式为